用于車輛的熱管理的系統(tǒng)和用于車輛冷啟動(dòng)的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于車輛的熱管理的系統(tǒng)和用于車輛冷啟動(dòng)的方法。一種方法，其包括在車輛發(fā)動(dòng)機(jī)冷啟動(dòng)期間，打開連接在包含吸附劑的第一容器和包含吸附物的第二容器之間的第一閥；使第一流體循環(huán)通過第一導(dǎo)管,第一導(dǎo)管連接于設(shè)置在第一容器中的第一熱交換器和設(shè)置在該第一容器外的第二熱交換器；和使第二流體循環(huán)通過連接于第二熱交換器的第二導(dǎo)管。以這種方式，在冷啟動(dòng)期間，熱可以在吸附器處產(chǎn)生，并且其后傳輸給車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻套和/或其他的車輛艙室，因而，減少發(fā)動(dòng)機(jī)的升溫時(shí)間。
【專利說明】用于車輛的熱管理的系統(tǒng)和用于車輛冷啟動(dòng)的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于車輛的熱管理的系統(tǒng)和用于車輛冷啟動(dòng)的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著內(nèi)燃機(jī)變得燃料效率更高，產(chǎn)生的廢熱更少，并且因此，達(dá)到最佳運(yùn)行溫度所花費(fèi)的時(shí)間增加。這種達(dá)到運(yùn)行溫度的延遲可能降低燃油經(jīng)濟(jì)性，增加發(fā)動(dòng)機(jī)磨損，并且增加排氣排放物。此外，升溫乘客廂所用的暖風(fēng)裝置通常依靠連接于發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻套的加熱器核心。發(fā)動(dòng)機(jī)升溫時(shí)間的增加將進(jìn)一步導(dǎo)致乘客廂升溫的延遲，特別是在冷啟動(dòng)條件期間。
[0003]為了增強(qiáng)發(fā)動(dòng)機(jī)升溫條件，已經(jīng)研發(fā)出熱能儲(chǔ)存裝置以在高運(yùn)行溫度下儲(chǔ)存氣體或液體介質(zhì)。最常用的方法采用經(jīng)受固態(tài)-液態(tài)或液態(tài)-氣態(tài)變化和熔化熱的相變材料(PCM)以使?jié)摕醿?chǔ)存最佳化。但是，常用PCM可能對(duì)金屬是腐蝕性的、易燃的，具有低體積能量密度，可能需要用于儲(chǔ)存的額外的絕緣，并且儲(chǔ)存在PCM中的熱量可隨著時(shí)間降低?；旌蟿?dòng)力電動(dòng)車輛(HEV)、插入式混合動(dòng)力電動(dòng)車輛(PHEV)和電動(dòng)車輛(EV)通常采用正導(dǎo)熱系數(shù)(PTC)加熱器和/或燃油式加熱器。利用這些系統(tǒng)使乘客車廂升溫可導(dǎo)致大量的燃料或電力從動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)移。以這種方式消耗燃料或電池可嚴(yán)重限制車輛的行駛范圍。
[0004]儲(chǔ)熱和升溫控制裝置的例子在US6520136中顯示，其中冷卻劑儲(chǔ)存在作為儲(chǔ)熱裝置的隔熱容器中。該冷卻劑在通過進(jìn)氣換熱器、用于潤(rùn)滑油的換熱器和用于自動(dòng)變速器液壓流體的換熱器之后可以用來(lái)升溫內(nèi)燃機(jī)。日本專利申請(qǐng)10-77834公開了一種系統(tǒng)，其中儲(chǔ)存在儲(chǔ)熱裝置中的冷卻劑可以用于加熱發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣、機(jī)油和自動(dòng)變速器流體。US2004/0154784公開一種方法，其用于在車輛內(nèi)部利用諸如石蠟的相變材料來(lái)保存能量，同時(shí)向乘客廂提供熱。但是這些系統(tǒng)和方法具有類似的缺點(diǎn)，其中所用的材料具有低能量密度，是高度易燃的，并且傾向于隨著時(shí)間損失儲(chǔ)存的能量。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本文的發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到上述問題以及用于車輛的熱管理的系統(tǒng)和方法，其包括吸附熱儲(chǔ)存裝置，該裝置允許使用高能量密度吸附劑來(lái)產(chǎn)生用于使車輛發(fā)動(dòng)機(jī)、乘客廂和/或需要熱的其他車輛元件升溫的熱。在一個(gè)例子中，一種方法包括:在車輛發(fā)動(dòng)機(jī)冷啟動(dòng)期間，打開連接在包含吸附劑的第一容器和包含被吸附物的第二容器之間的第一閥；使第一流體循環(huán)通過第一導(dǎo)管，所述第一導(dǎo)管連接于設(shè)置在第一容器內(nèi)的第一熱交換器和設(shè)置在第一容器外的第二熱交換器；并且使第二流體循環(huán)通過連接于第二熱交換器的第二導(dǎo)管。該第二導(dǎo)管還可以連接于車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻套。以這種方式，在冷啟動(dòng)期間，例如發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻到環(huán)境溫度的發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)期間，熱可以在該吸附器產(chǎn)生，并且隨后轉(zhuǎn)移給車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻套和/或其他的車輛艙室，從而減少發(fā)動(dòng)機(jī)或其他部件的升溫時(shí)間。
[0006]在另一個(gè)例子中，一種用于車輛的熱管理系統(tǒng)，其包括:吸附熱儲(chǔ)存裝置，其包括經(jīng)由第一閥連接于包含被吸附物的第二容器的包含吸附劑的第一容器；連接于第一容器并且進(jìn)一步連接于包含第一冷卻劑的第一冷卻劑回路的第一熱交換器；和連接于第一冷卻劑回路并且進(jìn)一步連接于包含第二冷卻劑的第二冷卻劑回路的第二熱交換器；連接于第二冷卻劑回路的第一升溫目標(biāo)物。以這種方式，熱能可以作為不隨著時(shí)間降低的化學(xué)勢(shì)儲(chǔ)存?？梢酝ㄟ^使吸附劑與被吸附物結(jié)合而獲得(access)該能量，在這個(gè)例子中通過打開分開兩個(gè)容器的閥獲得該能量。該系統(tǒng)使熱能夠產(chǎn)生而對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)沒有任何額外的負(fù)荷，并且對(duì)車輛電池的負(fù)荷最小。
[0007]在又另一個(gè)例子中，一種用于車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的升溫系統(tǒng)，其包括:吸附熱儲(chǔ)存裝置，所述吸附熱儲(chǔ)存裝置包括包含吸附劑的吸附器，該吸附器經(jīng)由閥連接于包含被吸附物的儲(chǔ)液箱；包含第一冷卻劑的第一導(dǎo)管，該第一導(dǎo)管連接于設(shè)置在該吸附器內(nèi)的第一熱交換器和設(shè)置在該吸附器外的第二熱交換器；包含第二冷卻劑的第二導(dǎo)管，該第二導(dǎo)管連接于該第二熱交換器并且進(jìn)一步連接于車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻套；以及配置有存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的指令的控制器，用于:響應(yīng)冷啟動(dòng)事件，打開第一閥，使第一流體循環(huán)通過第一冷卻劑回路，以及使第二冷卻劑循環(huán)通過第二冷卻劑回路。以這種方式，能夠利用吸附劑和被吸附物產(chǎn)生熱，諸如沸石的高能量密度材料可以用來(lái)以小發(fā)動(dòng)機(jī)艙占地面積(footprint)產(chǎn)生大量的熱，并且不借助于腐蝕的或易燃的材料。
[0008]當(dāng)單獨(dú)的或結(jié)合附圖考慮時(shí)由下面【具體實(shí)施方式】將容易明白本說明書的以上優(yōu)點(diǎn)和其他優(yōu)點(diǎn)以及特征。
[0009]應(yīng)當(dāng)明白，提供上面的
【發(fā)明內(nèi)容】
是為了以簡(jiǎn)化形式引進(jìn)選擇的概念，這種概念在【具體實(shí)施方式】中將進(jìn)一步描述。這并不意味著確定所主張權(quán)利的主題的關(guān)鍵或基本特征，所主張權(quán)利的主題的范圍由所附權(quán)利要求唯一地限定。而且，所主張權(quán)利的主題不限于解決上面或本公開的任何部分中指出的任何缺點(diǎn)的實(shí)施。
[0010]附圖簡(jiǎn)述
[0011]圖1示意地示出并入本文所述的熱管理系統(tǒng)的機(jī)動(dòng)車輛。
[0012]圖2示意地示出圖1的熱管理系統(tǒng)。
[0013]圖3描述用于在冷啟動(dòng)程序期間操作圖2的熱管理系統(tǒng)的實(shí)例方法。
[0014]圖4描述用于在一般的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行條件期間操作圖2的熱管理系統(tǒng)的實(shí)例方法。
[0015]圖5描述用于利用圖2的熱管理系統(tǒng)進(jìn)行解吸的實(shí)例方法。

【具體實(shí)施方式】
[0016]下面的描述涉及用于利用熱管理系統(tǒng)管理機(jī)動(dòng)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)和機(jī)動(dòng)車輛客廂的溫度的系統(tǒng)和方法，該熱管理系統(tǒng)包括將熱能儲(chǔ)存為化學(xué)勢(shì)的吸附熱儲(chǔ)存裝置。圖1示出包括熱管理系統(tǒng)的機(jī)動(dòng)車輛的實(shí)例實(shí)施方式，該熱管理系統(tǒng)可以連接于機(jī)動(dòng)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)、排氣道和客廂，以管理發(fā)動(dòng)機(jī)和乘客廂的加熱和冷卻。圖2示出熱管理系統(tǒng)的更詳細(xì)的示意圖，該熱管理系統(tǒng)包括連接于吸附器回路和冷卻劑回路的吸附熱儲(chǔ)存裝置。如圖3所示，該熱管理系統(tǒng)可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)在冷啟動(dòng)條件期間能夠使發(fā)動(dòng)機(jī)升溫的方法。圖4描述用于利用該熱管理系統(tǒng)管理發(fā)動(dòng)機(jī)和乘客廂溫度的高級(jí)流程圖。圖5描述用于解吸附的方法，借此該吸附熱儲(chǔ)存裝置的化學(xué)勢(shì)通過利用來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸排氣的熱驅(qū)動(dòng)解吸附而恢復(fù)。
[0017]圖1示出包括根據(jù)本公開的熱管理系統(tǒng)100的機(jī)動(dòng)車輛2的實(shí)例實(shí)施方式。車輛2包括驅(qū)動(dòng)輪6、客廂4和內(nèi)燃機(jī)10。內(nèi)燃機(jī)10包括至少一個(gè)燃燒室(未示出)，其可經(jīng)由進(jìn)氣道46接收進(jìn)氣并且經(jīng)由排氣道48排出燃燒氣體。發(fā)動(dòng)機(jī)10可以包括在諸如道路汽車等其他類型車輛的機(jī)動(dòng)車輛中。在一些實(shí)施方式中，發(fā)動(dòng)機(jī)10可以包括在推進(jìn)系統(tǒng)中，其也包括電池驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)馬達(dá)，例如在混合動(dòng)力電動(dòng)車輛(HEV)或插入式混合動(dòng)力電動(dòng)車輛(PHEV)中。在一些實(shí)施方式中，熱管理系統(tǒng)100可以包括在省去發(fā)動(dòng)機(jī)10的電動(dòng)車輛(EV)中。
[0018]熱管理系統(tǒng)100可以包括吸附熱儲(chǔ)存裝置50或熱電池(thermal battery)。一個(gè)這樣的實(shí)施方式在圖2中示出并且在下面詳細(xì)地描述。如圖1和2所示，熱管理系統(tǒng)100可以連接于發(fā)動(dòng)機(jī)10、排氣道48和客廂4。該吸附熱儲(chǔ)存裝置可以構(gòu)造成利用可逆的放熱和吸熱反應(yīng)產(chǎn)生熱，儲(chǔ)存熱能或吸收熱。該可逆反應(yīng)可以用來(lái)，例如，在冷啟動(dòng)時(shí)為發(fā)動(dòng)機(jī)10提供熱，以響應(yīng)乘客加熱客廂的要求使客廂4升溫，或從發(fā)動(dòng)機(jī)10和/或排氣道48吸收過量的熱。以這種方式，發(fā)動(dòng)機(jī)10可以很大程度上免于在車輛中提供氣候控制，并且熱管理系統(tǒng)100可以不對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)10施加負(fù)荷。
[0019]圖1進(jìn)一步示出車輛2的控制系統(tǒng)14。控制系統(tǒng)14可以通信地連接于發(fā)動(dòng)機(jī)10的各種部件和熱管理系統(tǒng)100以執(zhí)行本文描述的控制程序和動(dòng)作。如圖1所示，控制系統(tǒng)14可以包括電子數(shù)字控制器12。控制器12可以是微型計(jì)算機(jī)，其包括微處理單元、輸入/輸出端口、用于可執(zhí)行的程序和校準(zhǔn)值的電子存儲(chǔ)介質(zhì)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器、?；畲鎯?chǔ)器和數(shù)據(jù)總線。
[0020]如圖所示，控制器12可以接收來(lái)自多個(gè)傳感器16的輸入，這可以包括來(lái)自使用者輸入和/或傳感器(例如，變速器齒輪位置、變速器離合器位置、加速踏板輸入、制動(dòng)器輸入、自動(dòng)變速器選檔位置、車輛速度、發(fā)動(dòng)機(jī)速度、通過發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量空氣流量、環(huán)境溫度、進(jìn)氣溫度等)、氣候控制系統(tǒng)傳感器(例如，HTF溫度、防凍溫度、吸附劑溫度、風(fēng)扇速度、乘客廂溫度、希望的乘客廂溫度、環(huán)境濕度等)，以及其他。
[0021 ] 而且，控制器12可以與各種致動(dòng)器18通信，致動(dòng)器18可以包括發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器(例如噴油器、電子控制的進(jìn)氣節(jié)流板、火花塞、變速器離合器等)、熱管理系統(tǒng)致動(dòng)器(例如，空氣處理孔和/或分流閥、閥控制的HTF流、閥控制的致冷劑流、吹風(fēng)機(jī)致動(dòng)器、風(fēng)扇致動(dòng)器、泵致動(dòng)器等)，以及其他。在一些例子中，儲(chǔ)存介質(zhì)可以用計(jì)算機(jī)可讀的數(shù)據(jù)以及期望但未具體列出的其他變量編程，該計(jì)算機(jī)可讀的數(shù)據(jù)代表由處理器可執(zhí)行的用于進(jìn)行下面所描述的方法的指令。
[0022]圖2示出熱管理系統(tǒng)100的實(shí)施方式的示意圖。熱管理系統(tǒng)100包括兩個(gè)回路:吸附器回路101和冷卻劑回路102。吸附器回路101包括吸附熱儲(chǔ)存裝置50、冷卻劑/或吸附器(adsorber)熱交換回路103和熱回收(recovery)回路104。冷卻劑回路102包括發(fā)動(dòng)機(jī)回路105和加熱器回路106。
[0023]吸附器回路101可以利用吸附熱儲(chǔ)存裝置50以通過化學(xué)吸附產(chǎn)生熱能。這種熱能通過冷卻劑/吸附器熱交換回路103可以傳輸給發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑。吸附熱儲(chǔ)存裝置50可以包括可以用吸附劑填充的吸附器107。該吸附劑可以是高能量介質(zhì)密度，諸如硅膠、沸石、活性炭或其他合適的吸附劑。吸附劑可以在吸附器107內(nèi)形成為晶體結(jié)構(gòu)。吸附器107可以經(jīng)由電子節(jié)流閥109連接于儲(chǔ)液箱108。電子節(jié)流閥109可以響應(yīng)來(lái)自控制器12的信號(hào)打開或關(guān)閉。儲(chǔ)液箱108可以包含被吸附物，其當(dāng)與吸附器107中的吸附劑結(jié)合時(shí)引起放熱反應(yīng)。例如，在吸附器包含諸如沸石的吸附劑的一些實(shí)施方式中，儲(chǔ)液箱108中的流體可以是水、或水溶液，例如，乙二醇溶液或丙二醇溶液。該流體也可以是甲醇或氨型溶液。當(dāng)打開電子節(jié)流閥109時(shí)，來(lái)自儲(chǔ)液箱108的流體可以進(jìn)入吸附器107中，其中流體可以被吸附劑吸附。
[0024]吸附器107還可以包含熱交換器110和111，它們可以分別連接于冷卻劑/吸附器熱交換回路103和熱回收回路104。吸附器107可以包括溫度傳感器，例如熱電偶112，并且還可以包括減壓閥113。儲(chǔ)液箱108還可以包括流體水平傳感器114并且可以連接于風(fēng)扇 115。
[0025]冷卻劑/吸附器熱交換回路103包括熱交換器110和116、閥117和泵118。閥117和泵118可以由來(lái)自控制器12的信號(hào)控制。泵118可以是變速泵，其中泵速度在控制器12確定。通過打開閥117并且啟動(dòng)泵118，冷卻劑/吸附器熱交換回路103中的流體可以在熱交換器110和熱交換器116之間自由地循環(huán)。以這種方式，通過在吸附器107中的吸附產(chǎn)生的熱能可以傳輸給冷卻劑回路102。通過關(guān)閉閥117并且停止泵118，熱交換器110和116可以被斷開。
[0026]熱回收回路104包括熱交換器111和119、閥120和泵121。閥120和泵121可以由來(lái)自控制器12的信號(hào)控制。通過打開閥120并且啟動(dòng)泵121，熱回收回路104中的流體可以在熱交換器111和熱交換器119之間自由地循環(huán)。以這種方式，通過排氣道48的排氣中的熱能可以傳輸給吸附器107。該熱能可以用來(lái)刺激流體與吸附劑的解吸。該流體然后可以凝結(jié)并且積聚在儲(chǔ)液箱108中，因而恢復(fù)吸附熱儲(chǔ)存裝置50的熱勢(shì)。通過關(guān)閉閥120并且停止泵121可使熱交換器111和119斷開。
[0027]發(fā)動(dòng)機(jī)回路105包括熱交換器116、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻套130、散熱器131、冷卻劑儲(chǔ)器132和泵133。泵133可以由來(lái)自控制器12的信號(hào)控制。散熱器風(fēng)扇134可以連接于散熱器131。溫度傳感器可以連接于發(fā)動(dòng)機(jī)10或發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻套130，諸如熱電偶135。在當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷(例如冷啟動(dòng)條件)的情況下，儲(chǔ)存在吸附器107中的熱可以通過致動(dòng)泵118和133并且打開閥117經(jīng)由熱交換器116傳輸給冷卻劑發(fā)動(dòng)機(jī)回路105。如果發(fā)動(dòng)機(jī)過熱，冷卻劑可以由泵133循環(huán)通過發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻套130，利用散熱器風(fēng)扇134通過散熱器131排放過量的熱。通過致動(dòng)泵118和133并且打開閥117，吸附器107中的過量的熱可以通過在熱交換器116處的熱交換來(lái)消散，冷卻劑通過散熱器131排放過量的熱。以類似于上面描述的用于通過利用熱回收回路104刺激解吸的方法，通過致動(dòng)泵118和133并且打開閥117，來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)10的熱也可以用來(lái)刺激在吸附器107處的解吸。
[0028]加熱回路106包括閥136和加熱器核心137。風(fēng)扇138可以連接于加熱器核心137。乘客可能需求用于乘客廂4的熱。響應(yīng)這種需求，控制器12可以發(fā)信號(hào)給閥136以打開，從而部分地旁通發(fā)動(dòng)機(jī)回路105。發(fā)動(dòng)機(jī)回路105中的冷卻劑可以通過致動(dòng)泵133循環(huán)通過加熱器回路106。來(lái)自冷卻劑的熱然后可以傳輸給加熱器核心137并且通過致動(dòng)風(fēng)扇138吹進(jìn)客廂4中。如果發(fā)動(dòng)機(jī)回路105中的冷卻劑不足以充滿加熱器核心137，通過打開閥117并且致動(dòng)泵118額外的熱可以從吸附器107傳到冷卻劑回路102。以下并且關(guān)于圖3、4和5討論熱管理系統(tǒng)100的利用和控制的更詳細(xì)方法。
[0029]與諸如石蠟的相變介質(zhì)對(duì)照，在吸附器107中利用諸如沸石的高能量密度吸附劑的優(yōu)點(diǎn)之一在于，比較小的質(zhì)量的沸石可以用來(lái)產(chǎn)生熱，使吸附器107在車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)艙中具有最小的占地面積。例如，使實(shí)例1.6升的內(nèi)燃機(jī)從-6.6°C升溫到60°C所需的熱量可以用下面的方程式計(jì)算:
[0030]Q = mXCpX ΔΤ
[0031]其中m(質(zhì)量)是114kg，Cp(比熱)是0.45kJ/kgX ° K，而AT(溫度變化)=-66.6° K。因此Q (熱能)是_3416.58kJ。石蠟具有184.48kJ/kg的熔化熱(AHpw),并且因此使該實(shí)例發(fā)動(dòng)機(jī)升溫需要18.5kg石蠟。在775kg/m3的密度(P pw)的情況下，23.8L的石蠟必需儲(chǔ)存在吸附器中，以便產(chǎn)生3416.58kJ的熱能。
[0032]相反，沸石/水的吸附熱(AHzw)是3300kJ/kg。為了使該實(shí)例發(fā)動(dòng)機(jī)升溫，將需要
1.04kg的沸石和0.47kg的水。這等于1.39L的沸石和0.47L的水，或1.86L的總?cè)莘e，以便產(chǎn)生3416.58kJ的熱能。吸附劑箱和被吸附物箱的實(shí)際體積可以稍大，以提供對(duì)熱的更大需求，或作為乙二醇(glycol)水溶液儲(chǔ)存水，以便防止凍結(jié)。除了節(jié)省空間之外，與石蠟相比沸石/水較少可燃性，并且因?yàn)槟芰孔鳛榛瘜W(xué)勢(shì)來(lái)儲(chǔ)存，儲(chǔ)存的能量不隨著時(shí)間降低。
[0033]圖3示出用于運(yùn)行如圖1和2所描述的內(nèi)燃機(jī)10的實(shí)例方法300。方法300可以構(gòu)造成由控制系統(tǒng)儲(chǔ)存并且由控制器例如圖1和2所示的控制器12執(zhí)行的計(jì)算機(jī)指令。圖3將參考圖1和2所詳述的實(shí)例發(fā)動(dòng)機(jī)的部件和特征進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，方法300或其他等效的方法可以關(guān)于多種發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行，而不脫離本公開的范圍。
[0034]方法300通過確定是否檢測(cè)到冷啟動(dòng)條件在310開始。冷啟動(dòng)條件的檢測(cè)可以包括點(diǎn)火開關(guān)接通事件的檢測(cè)和發(fā)動(dòng)機(jī)溫度和/或從最近的發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)事件以來(lái)的已經(jīng)過去的時(shí)間長(zhǎng)度的評(píng)估。方法300可以啟動(dòng)以便以點(diǎn)火開關(guān)接通事件開始，或可以周期性地進(jìn)行。如果沒有冷啟動(dòng)條件被檢測(cè)到，方法300可以進(jìn)行到315。在315，方法300可以包括保持熱管理系統(tǒng)的當(dāng)前狀態(tài)。
[0035]如果檢測(cè)到冷啟動(dòng)條件，方法300可以進(jìn)行到320。在320，方法300可以包括打開吸附閥。在圖2所示的實(shí)例系統(tǒng)中，該吸附閥是閥109，但是可以是連接在包含被吸附物的容器和包含吸附劑的容器之間的任何閥。在圖2所示的實(shí)例系統(tǒng)中，吸附閥109是電子節(jié)流閥。因此，該閥可以以100%的占空比打開，或可以以較低的占空比打開，例如50%。控制器12可以以是使發(fā)動(dòng)機(jī)升溫到運(yùn)行溫度所需的熱量的函數(shù)的占空比打開閥109，該占空比可以是預(yù)定的占空比，或可以根據(jù)當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)溫度、當(dāng)前的環(huán)境溫度、或其他的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行條件計(jì)算。通過打開閥109，來(lái)自容器108的水可以被設(shè)置在吸附器107中的吸附劑所吸附。在容器108中的水是乙二醇水溶液的形式的實(shí)施方式中，溶液中的乙二醇的濃度將增加，改變保持在該容器中的溶液的凝固點(diǎn)。
[0036]在330，方法300可以包括打開熱交換閥并且開動(dòng)熱交換泵。參考圖2所示的實(shí)例系統(tǒng)，這將需要打開閥117并且開動(dòng)泵118，但是可以包括使冷卻劑循環(huán)通過冷卻劑/吸附器熱交換回路的任何手段。以這種方式，泵118促進(jìn)熱從吸附器傳輸?shù)?吸附器熱交換回路。在一些實(shí)施方式中，泵118可以是變速泵?？刂破骺梢砸灶A(yù)定的速度操作泵118，或者以是發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行條件的函數(shù)的速度操作泵118。
[0037]在340,方法300可以包括開動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)回路泵。參考圖2所示的實(shí)例系統(tǒng),這將需要開動(dòng)泵133，但是可以包括使冷卻劑循環(huán)通過發(fā)動(dòng)機(jī)回路的任何手段。以這種方式，泵133促進(jìn)熱從冷卻劑/吸附器熱交換回路傳輸?shù)桨l(fā)動(dòng)機(jī)回路。在一些實(shí)施方式中，泵118可以是變速泵?？刂破?2可以以預(yù)先確定的速度或者以是發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行條件的函數(shù)的速度操作泵118。在一些例子中，冷卻劑也可以通過打開閥136循環(huán)通過加熱器回路106，例如，如果乘客已經(jīng)要求用于客廂的熱。在一些實(shí)施方式中，打開閥136可以延遲直到發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)到達(dá)預(yù)定的溫度。
[0038]在350，方法300可以包括使發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到運(yùn)行溫度。該運(yùn)行溫度可以預(yù)定，或者可以是當(dāng)前運(yùn)行條件的函數(shù)。該發(fā)動(dòng)機(jī)溫度可以通過發(fā)動(dòng)機(jī)溫度傳感器——例如熱電偶135——的反復(fù)測(cè)量來(lái)評(píng)估。在一些例子中，該運(yùn)行溫度可以在預(yù)定的時(shí)間段之后評(píng)估。在一些例子中，使發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到運(yùn)行溫度可以包括使冷卻劑循環(huán)預(yù)定量的時(shí)間。如果加熱器回路106被致動(dòng)，用于發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到運(yùn)行溫度所需要的時(shí)間量可以增加，并且如果環(huán)境溫度比較高則可以減少。
[0039]在360，方法300可以包括關(guān)閉熱交換閥并且停止熱交換泵。參考圖2所示的實(shí)例系統(tǒng)，這將需要關(guān)閉閥117并且停止泵118，但是可以包括防止冷卻劑循環(huán)通過冷卻劑/吸附器熱交換回路的任何手段。以這種方式，冷卻劑/吸附器熱交換回路與吸附器和冷卻劑回路斷開。冷卻劑可以繼續(xù)被循環(huán)通過冷卻劑回路，但是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行條件泵133的速度可以增加或減少。
[0040]在370，方法300可以包括將吸附器107轉(zhuǎn)換到解吸模式，從而流體從吸附劑解吸并且該吸附劑的吸附勢(shì)(adsorpt1n potential)被恢復(fù)。這個(gè)過程將在下面并且參考圖5更詳細(xì)地討論。解吸之后，方法300可以結(jié)束。
[0041]圖2的系統(tǒng)和圖3的高級(jí)方法可以用來(lái)實(shí)施(enact) —種或多種方法。在一個(gè)例子中，一種方法包括:在車輛發(fā)動(dòng)機(jī)冷啟動(dòng)期間打開連接在包含吸附劑的第一容器和包含被吸附物的第二容器之間的第一閥；使第一流體循環(huán)通過第一導(dǎo)管，所述第一導(dǎo)管連接于設(shè)置在該第一容器內(nèi)的第一熱交換器和設(shè)置在該第一容器外面的第二熱交換器；并且使第二流體循環(huán)通過連接于第二熱交換器的第二導(dǎo)管。打開連接在第一容器和第二容器之間的閥可以引起被吸附物從第二容器進(jìn)入第一容器。該第二導(dǎo)管還可以連接于車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻套。該方法還可以包括使車輛發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到預(yù)定的運(yùn)行溫度，并且停止第一流體循環(huán)通過第一導(dǎo)管。該方法還可以包括使第三流體循環(huán)通過第三導(dǎo)管，該第三導(dǎo)管將第三熱交換器連接于第一容器并且進(jìn)一步連接于與廢熱源連接的第四熱交換器；致動(dòng)連接于第二容器的風(fēng)扇，使第二容器中的被吸附物達(dá)到預(yù)定的閾值水平；關(guān)閉第一閥；停止第三流體的循環(huán)；并且，停止連接于第二容器的風(fēng)扇。該廢熱源可以是連接于車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣道。在一些實(shí)施方式中，吸附劑是沸石并且被吸附物是諸如水的水溶液，或水/乙二醇溶液。該第二導(dǎo)管還可以連接于散熱器和包含第二流體的第三容器。該第二導(dǎo)管還可以連接于第四導(dǎo)管，該第四導(dǎo)管連接于用于使車輛的客廂升溫的加熱器核心。
[0042]這種方法的技術(shù)結(jié)果是通過經(jīng)由放熱吸附反應(yīng)產(chǎn)生的熱使發(fā)動(dòng)機(jī)升溫的冷啟動(dòng)程序。額外的熱可以轉(zhuǎn)移給其他的車輛艙室例如用于乘客廂的加熱器核心，而不對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)施加額外的負(fù)荷。吸附劑的化學(xué)勢(shì)可以通過利用廢熱蒸發(fā)被吸附物并且將被吸附物返回到第二容器而被恢復(fù)。以這種方式，在儲(chǔ)存期間沒有隨著時(shí)間過去而損失熱能。
[0043]圖4示出用于運(yùn)行圖1和2所描述的內(nèi)燃機(jī)10的實(shí)例方法400。方法400可以構(gòu)造成由控制系統(tǒng)儲(chǔ)存的并且由控制器例如圖1和2所示的控制器12執(zhí)行的計(jì)算機(jī)指令。圖4將參考圖1和2所詳述的實(shí)例發(fā)動(dòng)機(jī)的部件和特征進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，方法400或其他等效的方法可以關(guān)于多種發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)被執(zhí)行，而不脫離本公開的范圍。方法400可以被看做用于吸附熱儲(chǔ)存裝置的解吸模式的方法。
[0044]方法400可以通過測(cè)量或估測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度在405開始。發(fā)動(dòng)機(jī)溫度可以根據(jù)來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)溫度傳感器如圖2中所描述的熱電偶135的讀數(shù)在控制器12測(cè)定。在410，方法400可以包括比較當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)溫度(Te)和閾值最大發(fā)動(dòng)機(jī)溫度(TEmx)。TEMX可以是預(yù)定的值，或可以作為發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行條件的函數(shù)來(lái)確定。如果Te大于TEMX，方法400可進(jìn)行到412，如果Te小于Temx，方法400則可進(jìn)行到415。
[0045]在412，如果已經(jīng)確定發(fā)動(dòng)機(jī)過熱(TE>TEmx)，則方法400可以包括接通散熱器風(fēng)扇和發(fā)動(dòng)機(jī)回路泵。參考圖2的實(shí)例系統(tǒng)，這包括散熱器風(fēng)扇134和發(fā)動(dòng)機(jī)回路泵133。以這種方式，冷卻劑可以被循環(huán)通過發(fā)動(dòng)機(jī)回路。過量的發(fā)動(dòng)機(jī)熱可以通過發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻套130傳輸給冷卻劑，并且進(jìn)一步傳輸給散熱器131，在這里熱可以經(jīng)由風(fēng)扇134消散。在414，方法400可以包括使Te減小到低于Temx。這可以根據(jù)來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)溫度傳感器例如圖2中所描述的熱電偶135的讀數(shù)。當(dāng)Te已經(jīng)減小到低于TEmx時(shí)，散熱器風(fēng)扇和發(fā)動(dòng)機(jī)回路泵可以被停止，并且方法400可以進(jìn)行到415。
[0046]在415，方法400可以包括測(cè)量吸附器的溫度。吸附器107的溫度可以根據(jù)來(lái)自吸附器溫度傳感器——例如圖2中所示的熱電偶112——的讀數(shù)在控制器12測(cè)定。在420，方法400可以包括比較當(dāng)前的吸附器溫度(Ta)和閾值最大吸附器溫度(Tamx)。TAmx可以是預(yù)定的值，或可以作為發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行條件的函數(shù)來(lái)確定。如果Ta大于TAmx，方法400可進(jìn)行到422，如果Ta小于Tamx，方法400則可進(jìn)行到425。
[0047]在422，如果已經(jīng)確定吸附器過熱(TA>TAmx)，則方法400可以包括打開交換回路閥并且開動(dòng)交換回路泵。參考圖2的實(shí)例系統(tǒng)，這包括交換回路閥117和交換回路泵118。以這種方式，冷卻劑可以被循環(huán)通過冷卻劑/吸附器熱交換回路。過量的吸附器熱可以通過熱交換器116傳輸給發(fā)動(dòng)機(jī)回路105中的冷卻劑。如果發(fā)動(dòng)機(jī)回路泵133未開動(dòng)，它可以在此時(shí)被致動(dòng)。傳輸給發(fā)動(dòng)機(jī)回路105中的冷卻劑的熱可以在散熱器131處消散，并且可以要求致動(dòng)散熱器風(fēng)扇134。如果打開加熱器回路閥136，熱也可以被傳輸給加熱器回路106并且儲(chǔ)存在加熱器核心137處。在424，方法400可以包括使Ta減小到低于TAmx。這可以根據(jù)來(lái)自吸附器溫度傳感器——例如圖2中所示的熱電偶112——的讀數(shù)。當(dāng)Ta已經(jīng)減小到低于TAMX時(shí)，可以關(guān)閉交換回路閥并且可以停止交換回路泵。也可以停止為了消散吸附器熱被致動(dòng)的其他部件。然后方法400可以進(jìn)行到425。
[0048]在425，方法400可以包括測(cè)量?jī)?chǔ)液箱108中的水的液面。參考圖2所示的實(shí)例系統(tǒng)，Lw可以通過用水液面?zhèn)鞲衅?14反復(fù)測(cè)量來(lái)確定。在430，方法400可以包括比較1^和預(yù)定的閾值最大水液面LWMX。如果Lw大于Lwmx，方法400可進(jìn)行到435。如果Lw小于Lwmx，方法400則可進(jìn)行到432。在432，方法400可以包括將吸附器107轉(zhuǎn)換到解吸模式，從而流體從吸附劑被解吸并且恢復(fù)吸附劑的吸附勢(shì)。這個(gè)過程將在下面并且關(guān)于圖5更詳細(xì)地討論。解吸之后，方法400可以進(jìn)行到435。
[0049]在435，方法400可以包括打開交換回路和吸附閥，并且接通發(fā)動(dòng)機(jī)回路和交換回路泵。參考圖2所示的實(shí)例系統(tǒng)，這包括交換回路閥120、吸附閥109、發(fā)動(dòng)機(jī)回路泵133和交換回路泵118。以這種方式，儲(chǔ)液箱108中的流體可以進(jìn)入吸附器107，并且通過隨后的放熱吸附反應(yīng)產(chǎn)生熱。該熱可以通過熱交換器110傳輸給冷卻劑/吸附器熱交換回路103，并且經(jīng)由熱交換器116進(jìn)一步傳輸給發(fā)動(dòng)機(jī)回路105。該吸附閥可以以100%占空比打開，或者以作為所需的熱能的函數(shù)由控制器確定的占空比打開。類似地，交換回路泵118的速度可以作為發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行條件的函數(shù)來(lái)確定。然后方法400可以進(jìn)行到440。
[0050]在440，方法400可以包括確定加熱器開關(guān)是否接通。如果在客廂中已經(jīng)要求熱，確定加熱器開關(guān)是否接通可以包括控制器12檢測(cè)。如果加熱器開關(guān)未接通，方法400可以進(jìn)行到450。如果加熱器開關(guān)接通，方法400可以進(jìn)行到445。在445，方法400可以包括打開加熱器回路閥并且接通加熱器風(fēng)扇。參考圖2所示的實(shí)例系統(tǒng)，這包括加熱器循環(huán)回路閥136和加熱器風(fēng)扇138。通過打開加熱器回路閥136，冷卻劑可以循環(huán)通過加熱器回路106，并且可以被儲(chǔ)存在加熱器核心137中。通過將空氣吹進(jìn)到車輛的乘客廂中加熱器風(fēng)扇138可以消散來(lái)自加熱器核心137的熱。
[0051]在450，方法400可以包括使水液面Lw達(dá)到最小的閾值液面LWMIN。參考圖2所示的實(shí)例系統(tǒng)，1^可以通過水液面?zhèn)鞲衅?14的反復(fù)測(cè)量來(lái)確定。以這種方式，儲(chǔ)液箱108中最大量的水可以被吸附器107吸附。
[0052]在455，方法400可以包括關(guān)閉交換回路和吸附閥，并且停止交換回路泵。參考圖2所示的實(shí)例系統(tǒng)，這包括交換回路閥120、吸附閥109和交換回路泵118。以這種方式，吸附器107與儲(chǔ)液箱108斷開，并且流體不再循環(huán)通過冷卻劑/吸附器熱交換回路103，吸附器107與冷卻劑回路102斷開。
[0053]在460，方法400可以包括將吸附器107轉(zhuǎn)換到解吸模式，從而流體從吸附劑解吸，并且恢復(fù)吸附劑的吸附勢(shì)。這個(gè)過程將在下面并且關(guān)于圖5更詳細(xì)地討論。解吸之后，方法400可以結(jié)束。
[0054]圖2的系統(tǒng)和圖4的方法可以實(shí)施用于熱管理的一種或多種系統(tǒng)。在一個(gè)例子中，一種用于車輛的熱管理系統(tǒng)包括:吸附熱儲(chǔ)存裝置，該吸附熱儲(chǔ)存裝置包括經(jīng)由第一閥連接于包含被吸附物的第二容器的包含吸附劑的第一容器；連接于第一容器并且進(jìn)一步連接于包含第一冷卻劑的第一冷卻劑回路的第一熱交換器；連接于第一冷卻劑回路并且進(jìn)一步連接于包含第二冷卻劑的第二冷卻劑回路的第二熱交換器；以及連接于第二冷卻劑回路的第一升溫目標(biāo)物。該系統(tǒng)還可包括連接于第一容器并且進(jìn)一步連接于包含第三冷卻劑的第三冷卻劑回路的第三熱交換器，和連接于第三冷卻劑回路并且進(jìn)一步連接于廢熱源的第四熱交換器。第二導(dǎo)管可以連接于第二升溫目標(biāo)物并且進(jìn)一步連接于包括第二冷卻劑的第三容器。該系統(tǒng)還可以包括包含第二冷卻劑并且經(jīng)由第二閥連接于第二冷卻劑回路的第四冷卻劑回路，以及連接于第四冷卻劑回路的第三升溫目標(biāo)物。該系統(tǒng)還可包括控制器，其構(gòu)造成具有存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的指令，用于:響應(yīng)用于第一升溫目標(biāo)物對(duì)熱的要求，打開第一閥，使第一冷卻劑循環(huán)通過第一冷卻劑回路，并且使第二冷卻劑循環(huán)通過第二冷卻劑回路。該控制器還可以構(gòu)造成具有存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的指令，用于:響應(yīng)用于第三升溫目標(biāo)物對(duì)熱的要求，打開第二閥，使第二冷卻劑循環(huán)通過第四冷卻劑回路，致動(dòng)連接于第三升溫目標(biāo)物的第一風(fēng)扇。該控制器還可以構(gòu)造成具有存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的指令，用于:響應(yīng)第二容器中的被吸附物的水平低于第一閾值，停止第一冷卻劑循環(huán)通過第一冷卻劑回路，打開第一閥，使第三冷卻劑循環(huán)通過第三冷卻劑回路，致動(dòng)連接于第二容器的第二風(fēng)扇，使第二容器中的被吸附物的水平達(dá)到高于第一閾值的第二閾值，關(guān)閉第一閥，停止第二風(fēng)扇并且停止第三冷卻劑循環(huán)通過第三冷卻劑回路。該第一升溫目標(biāo)物可以是車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻套。在一些實(shí)施方式中，第一升溫目標(biāo)物可以是車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻套，第二升溫目標(biāo)物可以是散熱器，而第三升溫目標(biāo)物可以是用來(lái)使車輛的客廂升溫的加熱器核心。在一些實(shí)施方式中，第一升溫目標(biāo)物可以是用來(lái)使車輛的客廂升溫的加熱器核心。吸附劑可以是沸石并且被吸附物可以是水溶液。廢熱源可以是連接于車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣道，并且第三冷卻劑可以是高溫傳熱流體。
[0055]這種系統(tǒng)的技術(shù)結(jié)果是小占地面積熱管理系統(tǒng)，其允許化學(xué)勢(shì)被儲(chǔ)存并且當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)或在其中額外的熱被要求或被需要的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行中的任何點(diǎn)被釋放?；瘜W(xué)勢(shì)可以利用諸如發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的廢熱來(lái)恢復(fù)。以這種方式，熱能可以保存并且不隨著時(shí)間降低。而且，與腐蝕的或易燃的相變材料相反，水性被吸附物可以與晶體被吸附物一起使用。熱能還可以用來(lái)使車輛的乘客廂升溫而不對(duì)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)施加負(fù)荷。
[0056]圖5示出用于運(yùn)行如圖1和2所示內(nèi)燃機(jī)10的實(shí)例方法500。方法500可以構(gòu)造成由控制系統(tǒng)儲(chǔ)存的并且由控制器——例如圖1和2所示的控制器12——執(zhí)行的計(jì)算機(jī)指令。圖5將參考圖1和2所詳述的實(shí)例發(fā)動(dòng)機(jī)的部件和特征進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，方法500或其他等效的方法可以關(guān)于多種發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)被執(zhí)行，而不脫離本公開的范圍。方法500可以作為方法300、方法400、或要求通過解吸的過程再產(chǎn)生化學(xué)勢(shì)的其他方法的子程序來(lái)運(yùn)行。方法500也可以作為單獨(dú)的程序運(yùn)行，例如在點(diǎn)火開關(guān)斷開時(shí)。
[0057]方法500可以在510開始，并且可以包括關(guān)閉熱交換閥和停止熱交換泵。參考圖2所示的實(shí)例系統(tǒng)，這將需要關(guān)閉閥117并且停止泵118，但是可以包括防止冷卻劑循環(huán)通過冷卻劑/吸附器熱交換回路的任何手段。以這種方式，冷卻劑/吸附器熱交換回路與吸附器和冷卻劑回路斷開。冷卻劑可以繼續(xù)被循環(huán)通過冷卻劑回路，但是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行條件泵133的速度可以增加或減少。
[0058]在520，方法500可以包括打開該吸附和熱回收閥，并且打開熱回收泵和吸附風(fēng)扇。參考圖2所示的實(shí)例系統(tǒng)，這包括打開閥109和120并且打開泵121和風(fēng)扇115。熱回收泵可以是變速泵。在這樣的例子中，泵的速度可以作為發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行條件一例如排氣溫度、吸附劑溫度和儲(chǔ)液箱液面等其他條件一的函數(shù)由控制器12確定。熱回收回路104可以包括由泵121循環(huán)的高溫傳熱流體。通過循環(huán)高溫傳熱流體通過熱回收回路104，來(lái)自排氣道48中的排氣的熱能可經(jīng)由熱交換器119和111傳輸給吸附器107中的吸附劑。通過增加吸附劑的溫度，水將從該吸附劑解吸，通過閥109，并且凝結(jié)在儲(chǔ)液箱108中。風(fēng)扇115可以動(dòng)作以冷卻儲(chǔ)液箱108，因此加速凝結(jié)的速率。電子節(jié)流閥109可以以100%占空比打開，或以較低的占空比打開，例如，50%。用于解吸的占空比可以不同于用于吸附的占空比。
[0059]在一些實(shí)施方式中，與熱回收回路對(duì)比，熱可以通過其他的手段傳輸給吸附器，例如通過冷卻劑/吸附器熱交換回路。如果散熱器失效或達(dá)到最大的溫度閾值，這可以幫助解吸，或可以是用于消散額外的發(fā)動(dòng)機(jī)熱的機(jī)制。在熱回收回路中的一個(gè)或多個(gè)部件失效的情況下，這種方法可以在適當(dāng)?shù)奈恢米鳛閭溆梅椒ā?br> [0060]在530，方法500可以包括使儲(chǔ)液箱108中的水液面(Lw)達(dá)到預(yù)定的閾值最大液面(LZan)。參考圖2中所示的實(shí)例系統(tǒng)，Lw可以通過由水液面?zhèn)鞲衅?14反復(fù)測(cè)量來(lái)確定。當(dāng)Lw達(dá)到Lwmn時(shí)，方法500可進(jìn)行到540。
[0061]在540，方法500可以包括關(guān)閉吸附和熱回收閥，并且停止熱回收泵和吸附風(fēng)扇。參考圖2中所示的實(shí)例系統(tǒng)，這包括關(guān)閉閥109和120并且停止泵121和風(fēng)扇115。以這種方式，解吸的水被吸入儲(chǔ)液箱108中，并且恢復(fù)吸附儲(chǔ)存裝置的化學(xué)勢(shì)。于是，方法500可以結(jié)束。
[0062]上面描述的系統(tǒng)和方法可以實(shí)現(xiàn)一種或多種系統(tǒng)。在一個(gè)實(shí)施方式中，用于車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的升溫系統(tǒng)包括:吸附熱儲(chǔ)存裝置，該吸附熱儲(chǔ)存裝置包括包含吸附劑的吸附器，該吸附器經(jīng)由閥連接于包含被吸附物的儲(chǔ)液箱；包含第一冷卻劑的第一導(dǎo)管，該第一導(dǎo)管連接于設(shè)置在該吸附器內(nèi)的第一熱交換器和設(shè)置在該吸附器外面的第二熱交換器；包含第二冷卻劑的第二導(dǎo)管，該第二導(dǎo)管連接于第二熱交換器并且進(jìn)一步連接于車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻套；以及構(gòu)造成具有存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的指令的控制器，用于響應(yīng)冷啟動(dòng)事件，打開第一閥，使第一流體循環(huán)通過第一冷卻劑回路，以及使第二冷卻劑循環(huán)通過第二冷卻劑回路。
[0063]實(shí)施這種系統(tǒng)的技術(shù)結(jié)果是冷啟動(dòng)程序，其使發(fā)動(dòng)機(jī)快速達(dá)到運(yùn)行溫度，因而減少排放物和發(fā)動(dòng)機(jī)磨損，并且增加燃料經(jīng)濟(jì)性。在不使用內(nèi)燃機(jī)的電動(dòng)車輛中也可以實(shí)施該吸附熱儲(chǔ)存裝置。以這種方式，電動(dòng)車輛的乘客廂可升溫而不消耗車輛電池，因而增加車輛的行駛范圍。
[0064]注意，這里包括的實(shí)例控制和估測(cè)程序可以與各種發(fā)動(dòng)機(jī)和/或車輛系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一起使用。這里描述的具體程序可以表示任何數(shù)目處理策略的中一個(gè)或多個(gè)，例如事件驅(qū)動(dòng)的、中斷驅(qū)動(dòng)的、多任務(wù)的、多線程的等。因此，圖解的各種動(dòng)作、操作和/或功能可以以所示的順序進(jìn)行、同時(shí)進(jìn)行、或在一些情況下可以省略。同樣，為了實(shí)現(xiàn)這里所述的實(shí)例實(shí)施方式的特征和優(yōu)點(diǎn)，處理的次序不一定是必需的，而是為了容易示出和描述而提供。一個(gè)或多個(gè)圖解的動(dòng)作、操作和/或功能可以根據(jù)所用的具體策略重復(fù)地進(jìn)行。而且，所述的動(dòng)作、操作和/或功能可以圖示地表示被編程在發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)可讀的儲(chǔ)存介質(zhì)的非瞬變存儲(chǔ)器中的編碼。
[0065]應(yīng)當(dāng)明白，本文所公開的結(jié)構(gòu)和程序在性質(zhì)上是示范性的，并且這些具體的實(shí)施方式不以限制性意義考慮，因?yàn)樵S多變化是可能的。例如，上述技術(shù)可以用于V-6、1-4、1-6、V-12、對(duì)置4缸以及其他發(fā)動(dòng)機(jī)類型。本發(fā)明的主題包括本文所公開的各種系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)、以及其他特征、功能和/或性質(zhì)的所有新穎的和非顯而易見的組合和子組合。
[0066]權(quán)利要求具體指出認(rèn)為是新穎的和非顯而易見的一些組合和子組合。這些權(quán)利要求可能涉及“一個(gè)”元素或“第一”元素或其等同物。這些權(quán)利要求應(yīng)當(dāng)理解為包括一個(gè)或多個(gè)這種元素的結(jié)合，既不要求也不排除兩個(gè)或更多個(gè)這種元素。所公開的特征、功能、元素和/或性質(zhì)的其他組合和子組合可以通過修改本權(quán)利要求或在本申請(qǐng)和相關(guān)申請(qǐng)中提出新權(quán)利要求來(lái)主張權(quán)利。這些權(quán)利要求，無(wú)論比原權(quán)利要求在范圍上是更寬、更窄、相等或不同，都被認(rèn)為包含在本公開的主題內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種方法，包括: 在車輛發(fā)動(dòng)機(jī)冷啟動(dòng)期間: 打開連接在包含吸附劑的第一容器和包含被吸附物的第二容器之間的第一閥； 使第一流體循環(huán)通過第一導(dǎo)管，所述第一導(dǎo)管連接于設(shè)置在所述第一容器內(nèi)的第一熱交換器和設(shè)置在所述第一容器外的第二熱交換器；和 使第二流體循環(huán)通過連接于所述第二熱交換器的第二導(dǎo)管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中打開連接在所述第一容器和第二容器之間的所述閥引起被吸附物從所述第二容器進(jìn)入所述第一容器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述第二導(dǎo)管進(jìn)一步連接于車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻套。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，還包括: 使車輛發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到預(yù)定的運(yùn)行溫度；和 停止第一流體循環(huán)通過所述第一導(dǎo)管。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，還包括: 使第三流體循環(huán)通過第三導(dǎo)管，所述第三導(dǎo)管連接于與所述第一容器連接的第三熱交換器并且進(jìn)一步連接于與廢熱源連接的第四熱交換器； 致動(dòng)連接于所述第二容器的風(fēng)扇； 使所述第二容器中的被吸附物達(dá)到預(yù)定閾值水平； 關(guān)閉所述第一閥； 停止所述第一流體的循環(huán)；和 停止連接于所述第二容器的風(fēng)扇。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述廢熱源是連接于所述車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣道。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述吸附劑是沸石并且所述被吸附物是水溶液。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述第二導(dǎo)管進(jìn)一步連接于散熱器和包含第二流體的第三容器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述第二導(dǎo)管進(jìn)一步連接于第四導(dǎo)管，所述第四導(dǎo)管連接于用于使車輛的客廂升溫的加熱器核心。
10.一種用于車輛的熱管理系統(tǒng)，包括: 吸附熱儲(chǔ)存裝置，其包括經(jīng)由第一閥連接于包含被吸附物的第二容器的包含吸附劑的第一容器； 連接于所述第一容器并且進(jìn)一步連接于包含第一冷卻劑的第一冷卻劑回路的第一熱交換器； 連接于第一冷卻劑回路并且進(jìn)一步連接于包含第二冷卻劑的第二冷卻劑回路的第二熱交換器；以及 連接于第二冷卻劑回路的第一升溫目標(biāo)物。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，還包括: 連接于所述第一容器并且進(jìn)一步連接于包含第三冷卻劑的第三冷卻劑回路的第三熱交換器；和 連接于所述第三冷卻劑回路并且進(jìn)一步連接于廢熱源的第四熱交換器。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述第二導(dǎo)管連接于第二升溫目標(biāo)物并且進(jìn)一步連接于包含第二冷卻劑的第三容器。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，還包括: 包含第二冷卻劑并且經(jīng)由第二閥連接于所述第二冷卻劑回路的第四冷卻劑回路；和 連接于所述第四冷卻劑回路的第三升溫目標(biāo)物。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，還包括: 構(gòu)造成具有存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的指令的控制器，用于響應(yīng)所述第一升溫目標(biāo)物對(duì)熱的要求，打開所述第一閥，使第一冷卻劑循環(huán)通過所述第一冷卻劑回路，并且使所述第二冷卻劑循環(huán)通過所述第二冷卻劑回路。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述控制器還可以構(gòu)造成具有存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的指令，用于響應(yīng)所述第三升溫目標(biāo)物對(duì)熱的要求，打開所述第二閥，使所述第二冷卻劑循環(huán)通過所述第四冷卻劑回路，并且致動(dòng)連接于所述第三升溫目標(biāo)物的第一風(fēng)扇。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中所述控制器還可以構(gòu)造成具有存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的指令，用于響應(yīng)所述第二容器中的被吸附物的水平低于第一閾值，停止所述第一冷卻劑循環(huán)通過所述第一冷卻劑回路，打開所述第一閥，使所述第三冷卻劑循環(huán)通過所述第三冷卻劑回路，致動(dòng)連接于所述第二容器的第二風(fēng)扇，使所述第二容器中的被吸附物的水平達(dá)到高于所述第一閾值的第二閾值，關(guān)閉所述第一閥，并停止所述第二風(fēng)扇以及停止所述第三冷卻劑循環(huán)通過所述第三冷卻劑回路。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中所述第一升溫目標(biāo)物是用于使車輛的客廂升溫的加熱器核心。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中所述第一升溫目標(biāo)物是車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻套，所述第二升溫目標(biāo)物是散熱器，而所述第三升溫目標(biāo)物是用來(lái)使車輛的客廂升溫的加熱器核心。
19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述廢熱源是連接于車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣道，并且所述第三冷卻劑是高溫傳熱流體。
20.一種用于車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的升溫系統(tǒng)，包括: 吸附熱儲(chǔ)存裝置，其包括經(jīng)由閥連接于包含被吸附物的儲(chǔ)液箱的包含吸附劑的吸附器； 包含第一冷卻劑的第一導(dǎo)管，所述第一導(dǎo)管連接于設(shè)置在所述吸附器內(nèi)的第一熱交換器和設(shè)置在所述吸附器外的第二熱交換器； 包含第二冷卻劑的第二導(dǎo)管，所述第二導(dǎo)管連接于所述第二熱交換器并且進(jìn)一步連接于所述車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻套；以及 構(gòu)造成具有存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的指令的控制器，用于響應(yīng)冷啟動(dòng)事件，打開所述第一閥，使所述第一流體循環(huán)通過所述第一冷卻劑回路，并且使所述第二冷卻劑循環(huán)通過所述第二冷卻劑回路。
【文檔編號(hào)】F02N19/02GK104228519SQ201410274343
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年6月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月19日
【發(fā)明者】C·M·格雷納, 鄒伯玉, 王凱 申請(qǐng)人:福特環(huán)球技術(shù)公司